一种堆栈型太阳能薄膜电池及其制作方法技术

一种堆栈型太阳能薄膜电池及其方法。本发明专利技术的堆栈型太阳能薄膜电池包括至少一非晶硅薄膜电池单元、至少一微晶硅薄膜电池单元，以及一晶种层与一本征半导体接口层设置于非晶硅薄膜电池单元与微晶硅薄膜电池单元之间。本发明专利技术的方法包括将一基板加载一反应室内；在反应室内以同位方式（ｉｎ－ｓｉｔｕ）于基板上形成至少一非晶硅薄膜电池单元以及至少一微晶硅薄膜电池单元；以及将基板载出反应室。由于本发明专利技术利用同位方式制作堆栈型太阳能薄膜电池，可简化堆栈型太阳能薄膜电池的制作步骤，且利用晶种层改善非晶硅薄膜电池单元与微晶硅薄膜电池单元之间的接面，因此可提升堆栈型太阳能薄膜电池的发电效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制作堆栈型太阳能薄膜电池的方法，尤其涉及一种的制作具高发 电效率的堆栈型太阳能薄膜电池的方法。
技术介绍
现今人类使用的能源主要来自于石油资源，但由于地球石油资源有限，因此近年 来对于替代能源的需求与日遽增，而在各式替代能源中又以太阳能最具发展潜力。近年来， 各种类型的太阳能薄膜电池相继推出，例如非晶硅太阳能薄膜电池与微晶硅太阳薄膜电 池。此外，利用堆栈非晶硅材料与微晶硅材料形成的堆栈型太阳能薄膜电池也逐渐成为目 前太阳能薄膜电池的研发重点的一。请参考图1。图1绘示了常规堆栈型太阳能薄膜电池的示意图。如图1所示，常规 堆栈型太阳能薄膜电池10包括一透明基板12、一第一透明电极14设置于透明基板12上、 一非晶硅薄膜电池单元20设置于第一透明电极14上、一微晶硅薄膜电池单元30设置于非 晶硅薄膜电池单元20上、一第二透明电极16设置于微晶硅薄膜电池单元30上，以及一反 射电极18设置于第二透明电极16上。非晶硅薄膜电池单元20包括一 ρ型非晶硅层22、一 本征非晶硅层M与一 η型非晶硅层26。微晶硅薄膜电池单元30包括一 ρ型微晶硅层32、 一 i型微晶硅层34与一 η型微晶硅层36。如图1所示，非晶硅薄膜电池单元20的N型非 晶硅层沈与微晶硅薄膜电池单元30的P型微晶硅层32接合，然而由于非晶硅具有高度缺 陷，因此N型非晶硅层沈与P型微晶硅层32形成的二极管具有较高的阻抗而形成不佳的接 面。在此状况下，当非晶硅薄膜电池单元20与微晶硅薄膜电池单元30在串联导通后，N型 非晶硅层26与P型微晶硅层32会形成接面特性不佳的逆向式接面二极管，使得因照光产 生的电子电洞对较不易通过此接面而影响到习知堆栈型太阳能薄膜电池10的发电效率。
技术实现思路
本专利技术的所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种堆栈型太 阳能薄膜电池及其制作方法，以提升堆栈型太阳能薄膜电池的发电效率。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种制作堆栈型太阳能薄膜电池的方法，包 括下列步骤，首先将一基板载入一反应室内，接着在该反应室内，于该基板上以同位方式形 成至少一非晶硅薄膜电池单元与至少一微晶硅薄膜电池单元，再将所述基板载出所述反应 室。为了解决上述技术问题，本专利技术另提供一种堆栈型太阳能薄膜电池，包括一基板、 至少一非晶硅薄膜电池单元设置于该基板上、一晶种层设置于该非晶硅薄膜电池单元上、 一本征半导体接口层设置于该晶种层上，以及至少一微晶硅薄膜电池单元，设置于该本征 半导体接口层上。由于本专利技术利用同位方式制作堆栈型太阳能薄膜电池，可简化堆栈型太阳能薄膜 电池的制作步骤，且利用晶种层改善非晶硅薄膜电池单元与微晶硅薄膜电池单元之间的接面，因此可提升堆栈型太阳能薄膜电池的发电效率。附图说明图1绘示了习知堆栈型太阳能薄膜电池的示意图。图2绘示了本专利技术的制作堆栈型太阳能薄膜电池的方法流程图。图3至图7绘示了本专利技术一较佳实施例的制作堆栈型太阳能薄膜电池的方法示意 图。图8为本实施例的堆栈型太阳能薄膜电池的电流密度与电压的关系图。图9绘示了本专利技术另一较佳实施例的制作堆栈型太阳能薄膜电池的方法示意图。图10与图11绘示了本专利技术另两较佳实施例的制作堆栈型太阳能薄膜电池的方法 示意图。主要组件符号说明10堆栈型太阳能薄膜电池14第一透明电极18 反射电极22 ρ型非晶硅层26 η型非晶硅层32 ρ型微晶硅层36 η型微晶硅层50 基板54非晶硅薄膜电池单元58本征非晶硅层62 晶种层622微晶硅晶种层64微晶硅薄膜电池单元68本征微晶硅层72第二透明电极12透明基板 16第二透明电极 20非晶硅薄膜电池单元 24本征非晶硅层 30微晶硅薄膜电池单元34i型微晶硅层 40反应室 52第一透明电极 56第一掺杂型式非晶硅层 60第二掺杂型式非晶硅层 621非晶硅晶种层 63本征半导体接口层 66第一掺杂型式微晶硅层 70第二掺杂型式微晶硅层 74反射电极具体实施例方式在说明书及后续的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的组件。所属领 域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的组件。本说明书 及后续的申请专利范围并不以名称的差异来作为区别组件的方式，而是以组件在功能上的 差异来作为区别的基准。在通篇说明书及后续的请求项当中所提及的「包括」是为一开放 式的用语，故应解释成「包括但不限定于」，在此说明。请参考图2。图2绘示了本专利技术的一较佳实施例的制作堆栈型太阳能薄膜电池的 方法流程图。如图2所示，本实施例制作堆栈型太阳能薄膜电池的方法包括下列步骤步骤100 提供一基板，并于基板上形成一第一透明电极，且较佳可将第一透明电 极粗糙化(textured)，以降低入射光的反射，由此增加光捕捉的能力；步骤102 将已成长有第一透明电极的基板载入一反应室内，并在反应室内以同位方式于基板上形成至少一非晶硅薄膜电池单元、至少一微晶硅薄膜电池单元，以及一第 二掺杂型式的晶种层位于非晶硅薄膜电池单元与微晶硅薄膜电池单元之间；以及步骤104 将基板载出反应室，并形成一第二透明电极。请再参考图3至图7，一并配合参考图2。图3至图7绘示了本专利技术一较佳实施例 的制作堆栈型太阳能薄膜电池的方法示意图。如图3所示，首先提供一基板50。在本实施例 中，堆栈型太阳能薄膜电池的光入射面是为基板50的底表面，因此基板50的材质是选用透 光材质，例如玻璃基板或其它透光基板。接着，于基板50上形成一第一透明电极52。在本 实施例中，第一透明电极52的材质可为例如铝掺杂氧化锌(aluminum-doped zinc oxide)、 嫁惨杂氧化锋(gallium-doped zinc oxide)、氟惨杂氧化锡(fluorine-doped tin oxide, FT0)等透明导电材质，并利用物理气相沉积或其它方法加以形成，且第一透明电极52厚度 是介于5000埃至10000埃，并以8000埃为较佳，但不以此为限。此外，为增加入光量，可使 第一透明电极52形成粗糙化表面。如图4所示，将基板50载入一反应室40。在本实施例中，非晶硅薄膜电池单元与微 晶硅薄膜电池单元是以同位方式利用电浆增强化学气相沉积(plasma-enhanced chemical vapor deposition)制程加以制作，因此反应室40是为一电浆增加化学气相沉积机台的反 应室，但不以此为限。随后，于第一透明电极52上形成至少一非晶硅薄膜电池单元M，其包 含下列步骤进行电浆增强化学气相沉积制程以依序于第一透明电极52上形成一第一掺 杂型式非晶硅层56与一本征非晶硅层58 ；以及可选择性地再于本征非晶硅层58上形成一 第二掺杂型式非晶硅层60。在本实施例中，第一掺杂型式与该第二掺杂型式是为两种相反 型式的掺杂，且第一掺杂型式为P型，而第二掺杂型式为η型。第一掺杂型式非晶硅层56 可为单一掺杂非晶硅层或由掺杂非晶硅层与非掺杂非晶硅层组成的复合掺杂非晶硅层，且 其掺杂可选自IIIA族原子，例如硼，而掺杂浓度约介于10Ε16至10Ε21 atoms/cm3之间，但 不以此为限。另外，第一掺杂型式非晶硅层56的厚度约介于50埃至500埃，且较佳为200 埃，但不以此为限。本征非晶硅层58的厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制作堆栈型太阳能薄膜电池的方法，包括：将一基板载入一反应室内；在所述反应室内，以同位方式在所述基板上形成：至少一非晶硅薄膜电池单元；以及至少一微晶硅薄膜电池单元；以及将所述基板载出所述反应室。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李春生，杨能辉，杨国玺，游萃蓉，
申请(专利权)人：英属开曼群岛商精曜有限公司，
类型：发明
国别省市：KY[开曼群岛]